Исследование квантового «поведения» макроскопического механического осциллятора было названо журналом Science наиболее значимым в 2010 году.

Авторами этой работы, опубликованной в Nature весной уходящего года, стали физики из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Выбранная ими механическая система напоминала миниатюрный трамплин размером около 30 мкм, в центре которого находился слой пьезоэлектрического материала (нитрида алюминия), а по краям — слои алюминия. Специалистам по квантовой механике, привыкшим работать с молекулами, атомами и фотонами, такой резонатор представляется чрезвычайно крупным.

Для того чтобы наблюдать интересовавшие их эффекты, учёные связали осциллятор с «обычной» квантовомеханической системой, имеющей основное и возбуждённое энергетические состояния, — сверхпроводящим кубитом. Экспериментируя при сравнительно высокой температуре в 25 мК, они продемонстрировали возможность управления квантами колебательного движения, фононами. Кроме того, им удалось создать суперпозицию состояний резонатора.

Рис. 1. Макроскопический резонатор (иллюстрация Aaron D. O’Connell и Andrew N. Cleland, University of California, Santa Barbara).

«Физики, таким образом, отметили квантовые эффекты при наблюдении за движением созданного человеком объекта, — комментирует редактор Science Эдриан Чо (Adrian Cho). — Это настоящий прорыв».

В десятку самых заметных работ, по мнению уважаемого журнала, также вошла статья генетиков из Института Крейга Вентера, которые воссоздали полный геном бактерии Mycoplasma mycoides, поместили эту ДНК в клетки родственного организма M. capricolum и получили копию M. mycoides.

Рис. 2. Созданные генетиками клетки M. Mycoides (слева) и обычные бактерии (иллюстрация из журнала Science).

Другим важным событием стала публикация чернового варианта генома неандертальца. Основную часть материала для анализа учёные извлекли из трёх костей возрастом в 38 300–44 400 лет, обнаруженных в пещере Виндия в Хорватии. Полученный вариант последовательности используется при сравнении неандертальцев и современных людей.

Рис. 3. Участники проекта секвенирования генома неандертальца: Иоганн Краузе, Эдриан Бриггс, Ричард Грин и Сванте Паабо (фото Max-Planck-Institute EVA).

Кроме того, эксперты журнала отметили прогресс в борьбе с ВИЧ, появление нового способа «перепрограммирования» клеток с помощью синтетической РНК и разработку более быстрых и экономичных методик секвенирования генома.